基于FPGA的SAR预处理器中FIR滤波器的实现

针对合成孔径雷达(SAR)预处理器的技术要求,提出了一种采用现场可编程门阵列器件FPGA并利用窗函数法实现线性FIR数字滤波器硬件电路的设计方案,并以一个16阶低通FIR数字滤波器电路的实现为例说明了利用Xilinx公司的Virtex-E系列芯片的设计过程。对于耗时且占资源的乘累加运算,我们给出了将乘累加运算转化为查表的分布式算法(DA算法)。设计的电路通过软件程序进行了验证和硬件仿真,结果表明电路工作正确可靠,能满足设计要求。     

基于FPGA流水线分布式算法的FIR滤波器的实现

提出了一种采用现场可编程门阵列器件(FPGA)并利用窗函数法实现线性FIR数字滤波器的设计方案,并以一个十六阶低通FIR数字滤波器电路的实现为例说明了利用Xilinx公司的Virtex-E系列芯片的设计过程。对于在FPGA中实现FIR滤波器的关键———乘加运算,给出了将乘加运算转化为查找表的分布式算法。设计的电路通过软件进行了验证并进行了硬件仿真,结果表明:电路工作正确可靠,能满足设计要求。     

基于FPGA的改进型FIR滤波器的实现

利用分布式算法对FIR滤波器的硬件实现进行了探讨,在数乘累加的理论上,对分布式算法的串行、并行和拆分查找表法的FPGA硬件实现方法进行了研究。结合FPGA查找表结构,兼顾资源及运行速度的要求,用拆分查找表的方法设计了16阶8位常系数FIR滤波器,并在Quartus Ⅱ 5.0下进行仿真,仿真结果验证了该算法的有效性和实时性。     

罗兰C前端数字带通滤波器设计与实现

分析了罗兰C信号的特征,并根据信号特征决定选用FIR滤波器,利用MATLAB工具设计了满足滤波要求的高阶数字带通滤波器。详细研究了分布式算法的原理和分布式算法在FPGA上实现FIR数字滤波器的方法。最终采用改进的分布式算法在FPGA上实现了127阶FIR数字带通滤波器。利用实际采集的信号进行仿真和现场测试,结果均显示由该方法设计的滤波器性能良好,方法简单易行,相对于传统的乘累加结构不仅能节省硬件资源,而且可以改善数据处理速度,具有一定的推广价值。     

基于FPGA的时变带宽数字滤波器的研究和设计

介绍了一种采用切比雪夫逼近算法估计滤波器的系统传输函数、按照频率乘积法基于FPGA实现窄带FIR数字滤波器的方法。通过分析设计指标中对纹波和阻带衰减的要求,确定了以切比雪夫逼近算法作为理论基础,采用MATLAB数学工具实现该算法;采用VHDL硬件描述语言描述了频率乘积法的RTL级实现结构,并通过了硬件电路测试满足了设计的要求。通过本论文论证了切比雪夫逼近法在FIR滤波器基于FPGA设计可行性。     

FIR滤波器的FPGA实现及其仿真研究

本文提出了一种采用现场可编程门阵列器件FPGA实现FIR字滤波器硬件电路的方案,该方案基于只读存储器ROM查找表的分布式算法。并以一个十六阶低通FIR数字滤波电路在ALTERA公司的CYCLONE系列FPGA芯片上的实现为例说明了设计过程。所设计电路通过软件验证和硬件仿真,结果表明电路工作正确可靠,满足设计要求,性能优于用DSP和传统方法实现的FIR滤波器。     

基于FPGA的FIR数字滤波器的实现

减少系统资源占用．提高运算速度与运算精度一直是FIR数字滤波器的研究中的主要课题。采用VHDL语言在FPGA上实现一种FIR．数学滤波器。该滤波器采用CSD—RAG编码．利用公共因子来构建加法树。相对于传统的乘累加结构与DA查表法,能大量地降低系统资源占用．同时采用整数量化抽头系数,提高数据处理的精度。     

提高定点精度的FPGA信号处理算法

为了满足速度、功耗等诸多限制的要求,数字信号处理算法常使用FPGA实现。而实现时由于硬件特点,通常将浮点运算转换成定点运算,但定点转换设计流程复杂、周期长,且存在数据范围和精度之间的矛盾。利用浮点数的优点,本文改进了基于FPGA的定点数的基本运算规则,有效解决了上述矛盾。本文详细论述了实现移位、加/减、乘、除基本运算模块的方法和步骤,最后以FIR数字滤波器为设计实例。仿真结果表明:改进的定点数算法比定点运算误差小、精度高、数据范围宽,能有效地防止溢出。     

基于DA算法的FIR滤波器的FPGA实现

对于在数字信号处理,以专用DSP芯片设计有限长单位冲激响应(FIR)滤波器速度较慢的情况,提出一种基于分布式算法(DA)和现场可编程门阵列(FPGA)实现滤波器的优秀办法,并以一个16阶FIR滤波器在ACTEL公司的ProASIC3 A3P250芯片上实现为例说明了设计过程,实验结论表明:电路工作正常,数据实现满足设计要求.     

基于分布式算法和FPGA实现基带信号成形的研究

提出了一种采用现场可编程门阵列FPGA实现基带信号成形FIR的数字滤波器硬件电路的方案。该方案基于分布式算法的思想,利用FPGA丰富的查找表资源,从时域上对基带信号直接进行成形。因为所采用的成形方法运算量小、精度高,所以适用于实时系统。所设计的电路通过硬件仿真,证明能够满足系统的要求,具有一定的理论和实际意义。     

基于RocketIO的SAR 雷达系统高速串行传输的实现

高速数据传输一直是合成孔径雷达系统设计的一个重点和难点。针对Xilinx 的Virtex2ⅡPRO 系列FPGA 内嵌的Rocket IO 收发器模块, 设计了一块应用于SAR 雷达通信系统中的高速串行I/O 电路板。该板充分利用了芯片中集成的Rocket IO 收发器模块, 采用BREFCLK 差分输入参考时钟, 8B/10B 编码, 预加重处理技术等, 实现了多个通道的高速互连。通过实际系统验证了这种传输的可靠性。实验结果表明: 采用Rocket IO 模块进行高速串行传输设计, 可极大简化片上逻辑电路和片外PCB 板图的设计。     

基于SYSGEN的AS型FIR滤波器设计

本文以FPGA为硬件核心设计数字滤波系统,提出一种低成本高效FIR滤波器的设计方法。首先利用提出的AS型FIR滤波器实现结构,降低系统逻辑资源消耗、提高系统资源利用率及系统运行速度,然后综合采用SYSGEN和ISE实现滤波器的模块化和自动化设计,简化设计过程,降低实现难度。具体在XC3S500E4f320 FPGA上实现了一系列4阶到32阶的FIR滤波器,实验结果验证了方法的有效性。     

一种改进型整数倍多相滤波器在FPGA中的应用

在现代通信系统中,到处都有数字信号处理（DSP）的应用。DSP设计人员的主要工具之一是有限脉冲响应（FIR）滤波器。为提高系统性能要求,所需要的FIR滤波器系数越多（有大量的抽头）,当然滤波器的响应也越好。由于大量的抽头增加了对逻辑资源的需求、增加了计算的复杂性,增加了功耗。在多速率信号处理系统中,特别是高倍数的抽取和...     

实时SAR成像系统矩阵转置方法研究与实现

合成孔径雷达（SAR）是一种高分辨率成像雷达,而矩阵转置是实时SAR成像信号处理中一个很重要的操作,矩阵转置的效率高低将直接决定整个SAR成像信号处理系统的性能。对于矩阵转置,可采用行进列出或列进行出、两页式或三页式转置等方法进行处理,但这些方法处理时间较长,转置效率较低。在现有矩阵转置方法的基础上,提出了一种新的矩阵转置方法。在实际硬件平台上利用提出的矩阵转置方法进行了实时SAR成像处理,所得结果的矩阵转置效率为78%,整个SAR成像处理时间为10秒。测试结果表明,该方法对解决矩阵转置问题是行之有效的。     

滤波器组实现SAR图像中主要道路提取

合成孔径雷达(SAR)图像中道路目标自动提取既是当前遥感技术应用中的热点又是急待解决的难点.着眼SAR图像中道路目标的自动提取,在分析SAR图像特征的基础上,绕开常见的利用边缘检测算子提取图像中道路线段的作法,通过适当选择滤波窗口在去噪的同时尽量保持道路边缘,再通过二次二维方向性滤波、去枝滤波准确高效地提取了SAR图像中的道路目标.实验证明该方法在提取SAR图像中主要道路目标时几乎不需要调整参数,人工干预少,自动化程度高.     

可配置参数FIR数字滤波系统设计

概述了有限冲激响应(FIR)数字滤波器的实现方法,并分析了各种方法的优缺点,设计了一个可调参数的FIR数字滤波系统.此系统由PC机根据各种滤波器指标计算出滤波参数,并对现场可编程门阵列(FPGA)芯片内部的FIR多阶滤波器进行参数配置.配置后的FPGA芯片完成具体的滤波运算,滤波后的数据通过USB2.0总线传输至PC机进行显示、分析和储存等进一步处理.在系统中采用有限状态机对FPGA参数配置模式和滤波模式进行切换,保证了系统的有序运行.通过验证实验和应用实例证明.此系统参数配置方便,滤波效果良好,迭到了设计的目的.     

基于子孔径的多项式拟合优化PACE运动补偿方法

机载合成孔径雷达(Synthetic Aperture Radar, SAR)的平台在飞行过程中由于受各种因素影响无法保持匀速直线运动而引入相位误差造成图像的散焦。PACE算法作为一种基于图像的自聚焦方法虽然具有聚焦效果好、鲁棒性高和能估计高频误差的优点，但是运算的高复杂度限制了其在一些实时性要求较高场合的应用。为了提升PACE算法的运行效率，本文提出一种优化PACE算法实现原PACE算法与基于子孔径划分的多项式拟合PACE算法的结合，详细论述了新算法的工作原理和实现过程，最后通过在真实数据上将优化PACE算法与原PACE算法进行对比，验证了优化PACE具有和原PACE算法接近的补偿效果和更少的运算时间。